一种用于岩板的双组份背涂材料及其制备方法与流程

1.本技术涉及岩板背涂材料加工技术领域，更具体地说，它涉及一种用于岩板的双组份背涂材料及其制备方法。


背景技术：

2.随着建筑业的发展，人们对于建筑装饰的要求也不断提高。岩板是由天然矿物岩石及高岭土加工而成，具有抗冲击性好、耐磨性优良、美观、易清洁的优点，被广大消费者所喜爱。岩板的铺贴离不开背涂材料，背涂材料一般由石英砂、水泥、水经过混料而成，其主要依靠背涂材料的机械咬合力将岩板进行铺贴。发明人在实际应用中发现，该背涂材料虽然能够实现岩板的粘接，但是粘接强度较差，容易出现脱落，粘接强度有待提升。


技术实现要素：

3.为了提高双组份背涂涂料的粘接强度，本技术提供一种用于岩板的双组份背涂材料及其制备方法。
4.第一方面，本技术提供一种用于岩板的双组份背涂材料，采用如下的技术方案：一种用于岩板的双组份背涂材料，其由粉体混合物、液体混合物制成，粉体混合物、液体混合物的重量配比为10:(2-4)；所述粉体混合物主要由以下重量份的原料制成：石英砂45-55份、普通硅酸盐水泥40-50份、水泥基渗透结晶母料4-6份、羟乙基纤维素0.5-1.5份、可分散乳胶粉1-2份、硅藻土2-4份、竹炭粉1.5-2.5份、氧化铝1-2份；所述液体混合物主要由以下重量份的原料制成：水性高分子乳液50-60份、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯5-15份、柠檬酸钠0.5-1.5份、渗透剂10-20份、润湿剂15-25份、硅烷偶联剂5-15份。
5.通过采用上述技术方案，双组份背涂材料由粉体混合物、液体混合物组成，利用两者之间的协同作用，使其具有良好的粘接强度、耐热老化性、抗冻融性，粘接强度＞2.5mpa、耐热老化性＞2mpa、抗冻融性＞1.7mpa，表现出良好的粘接稳定性，同时还具有良好的吸音降噪效果，满足市场需求，扩大应用范围。
6.在粉体混合物的原料中加入硅藻土，硅藻土不仅具有良好的粘接作用，而且还具有较多的孔隙，能够吸收高频，衰减低频。加入水泥基渗透结晶母料，其能够渗入基材孔隙后活化，增加双组份背涂材料和基材的接触面积，提高粘接强度。加入可分散乳胶粉，其与水接触形成乳液，具有良好的粘接能力，还能够吸收液体混合物中的水分，便于双组份背涂材料的固化。结合硅藻土、水泥基渗透结晶母料、可分散乳胶粉之间的协同作用，有效的提高双组份背涂材料的粘接强度、耐热老化性、抗冻融性。
7.在粉体混合物的原料中加入竹炭粉、氧化铝，竹炭粉、氧化铝不仅能够对双组份背涂材料的孔隙进行填充，增加密实性。而且竹炭粉、氧化铝表面具有较多的活性基团，以及其内部具有较多的孔隙，结合硅藻土、竹炭粉、氧化铝之间的协同作用，有效的提高硅藻土
的使用效果，提高双组份背涂材料的粘接强度以及吸音降噪效果。
8.在液体混合物中加入水性高分子乳液，结合可分散乳胶粉，利用分子间的相互作用，提高可分散乳胶粉的使用效果。在水性高分子乳液中加入渗透剂，其对基材具有良好的润湿效果，还提高双组份背涂材料的流动性，提高水泥基渗透结晶母料的使用效果。加入润湿剂，其能够对固体混合物具有良好的分散作用，降低固液界面的自由能，提高双组份背涂材料的均匀性，也降低双组份背涂材料中出现凝聚和聚集的情况，有利于双组份背涂材料的固化，提高水泥基渗透结晶母料、可分散乳胶粉、硅藻土的协同作用。加入硅烷偶联剂，其能够有效的增加有机体和无机体的相互作用。结合渗透剂、润湿剂、硅烷偶联剂之间的协同作用，有效的提高双组份背涂材料的粘接强度、耐热老化性、抗冻融性。
9.可选的，所述粉体混合物、液体混合物的重量配比为10:3。
10.通过采用上述技术方案，对粉体混合物、液体混合物的重量配比进行优化，降低液体混合物的添加量过多，而影响双组份背涂材料的耐热老化性，也降低液体混合物的添加量过少，而影响双组份背涂材料的粘接强度以及抗冻融性。且粉体混合物、液体混合物的重量配比为10:3，双组份背涂材料具有良好的粘接强度、耐热老化性、抗冻融性，表现出良好的整体性能。
11.可选的，所述硅藻土在使用前进行以下预处理：s1、在二甲苯中加入异丁烯酸甲代烯丙基酯、苯乙烯、顺丁烯二酸酐，搅拌且混合均匀，得到预混料a，备用；s2、在二甲苯中加入引发剂，搅拌且混合均匀，得到预混料b，备用；s3、在惰性气体保护下，将二甲苯升温至110-130℃，加入硅藻土，搅拌且混合均匀，加入预混料a、预混料b、石墨烯，搅拌处理3-5h，降温，过滤，干燥，得到预处理后的硅藻土。
12.通过采用上述技术方案，不仅便于硅藻土的预处理。而且预先将异丁烯酸甲代烯丙基酯、苯乙烯、顺丁烯二酸酐溶于二甲苯中形成预混料a。预先将引发剂溶于二甲苯中形成预混料b。在二甲苯中加入硅藻土，之后加入预混料a、预混料b，便于硅藻土、异丁烯酸甲代烯丙基酯、苯乙烯、顺丁烯二酸酐、引发剂、石墨烯混料的均匀性。也便于异丁烯酸甲代烯丙基酯、苯乙烯、顺丁烯二酸酐于硅藻土表面进行反应。且其反应的过程中，还能够将石墨烯接枝到硅藻土上。利用异丁烯酸甲代烯丙基酯、苯乙烯、顺丁烯二酸酐增加硅藻土的活性基团，增加双组份背涂材料的内聚力，提高硅藻土和原料之间的结合强度。利用石墨烯，提高硅藻土的导热性、流动性，不仅便于普通硅酸盐水泥的散热，而且提高原料的流动性，提高水泥基渗透结晶母料、润湿剂的使用效果，也降低双组份背涂材料出现空鼓的情况。本技术中，通过对硅藻土的预处理，有效的提高双组份背涂材料的粘接强度、耐热老化性、抗冻融性、吸引系数，提高双组份背涂材料的性能和应用范围。
13.可选的，步骤s1中，二甲苯、异丁烯酸甲代烯丙基酯、苯乙烯、顺丁烯二酸酐的重量配比为10:(2-4):(2-4):(6-8)；步骤s2中，二甲苯、引发剂的重量配比为10:(6-8)；步骤s3中，二甲苯、硅藻土、预混料a、预混料b、石墨烯的重量配比为(20-30):10:(4-5):(1-2):(2-3)。
14.通过采用上述技术方案，对硅藻土预处理中的原料配比进行优化，提高硅藻土于
双组份背涂材料的使用效果。
15.进一步的，引发剂为过氧化苯甲酰。
16.可选的，所述水性高分子乳液为水性硅丙乳液。
17.可选的，所述可再分散乳胶粉为醋酸乙烯酯-乙烯共聚胶粉。
18.通过采用上述技术方案，水性硅丙乳液为有机硅单体和丙烯酸类单体，通过核壳包覆聚合工艺聚合而成的乳液，具有耐高温性、耐酸碱性、耐水性、便于成膜的优点，能够有效的增加双组份背涂材料的流动性。醋酸乙烯酯-乙烯共聚胶粉能够快速的溶于水形成乳液，增加双组份背涂材料的粘接强度，而且其与水性高分子乳液具有良好的相容性。结合醋酸乙烯酯-乙烯共聚胶粉、水性硅丙乳液，之间分子间相互作用，增加双组份背涂材料的内聚力以及粘接强度，提高粘接稳定性。
19.可选的，所述渗透剂为wet kl 245基材渗透剂。
20.可选的，所述润湿剂为hy-6170润湿分散剂。
21.可选的，所述硅烷偶联剂为乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷。
22.通过采用上述技术方案，对渗透剂、润湿剂、硅烷偶联剂进一步优化，便于渗透剂、润湿剂、硅烷偶联剂的选择，还提高渗透剂、润湿剂、硅烷偶联剂之间的相互作用，提高双组份背涂材料的性能。
23.第二方面，本技术提供一种上述用于岩板的双组份背涂材料的制备方法，采用如下的技术方案：一种上述用于岩板的双组份背涂材料的制备方法，包括如下步骤：粉体混合物制备：在石英砂中加入普通硅酸盐水泥、水泥基渗透结晶母料、羟乙基纤维素、可分散乳胶粉、硅藻土、竹炭粉、氧化铝，搅拌且混合均匀，得到粉体混合物，备用；液体混合物制备：在水性高分子乳液中加入2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、柠檬酸钠、渗透剂、润湿剂、硅烷偶联剂，搅拌且混合均匀，得到液体混合物，备用；混料：在粉体混合物中分三次加入液体混合物，搅拌且混合均匀，得到双组份背涂材料；且，三次加入液体混合物的重量配比为(10-30):(40-60):(20-40)。
24.通过采用上述技术方案，可以预先对粉体混合物、液体混合物进行制备，便于双组份背涂材料的制备、控制。而且将液体混合物分三次加入粉体混合物中，提高粉体混合物和液体混合物混料的均匀性，也提高双组份背涂材料的性能。
25.综上所述，本技术具有以下有益效果：1、本技术的用于岩板的双组份背涂材料，利用原料之间的协同作用，使其具有较高的粘接强度、耐热老化性、抗冻融性，表现出良好的粘接稳定性、吸音降噪效果，满足市场需求，扩大应用范围。
26.2、本技术中的硅藻土，在使用前利用异丁烯酸甲代烯丙基酯、苯乙烯、顺丁烯二酸酐、石墨烯对其进行预处理，增加双组份背涂材料的流动性，以及硅藻土和原料的结合强度和内聚力，提高双组份材料粘接稳定性。
27.3、本技术的水性高分子乳液为水性硅丙乳液；可再分散乳胶粉为醋酸乙烯酯-乙烯共聚胶粉；渗透剂为wet kl 245基材渗透剂；润湿剂为hy-6170润湿分散剂；硅烷偶联剂为乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷，通过对水性高分子乳液、可再分散乳胶粉、渗透剂、润湿剂、硅烷偶联剂进行优化，提高双组份背涂材料的性能。
具体实施方式
28.以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。
29.实施例表1粉体混合物各原料含量(单位:kg)实施例实施例1实施例2实施例3石英砂504555普通硅酸盐水泥454050水泥基渗透结晶母料546羟乙基纤维素10.51.5可分散乳胶粉1.521硅藻土342竹炭粉21.52.5氧化铝1.521表2液体混合物各原料含量(单位:kg)实施例实施例1实施例2实施例3水性高分子乳液5550602,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯10515柠檬酸钠11.50.5渗透剂151020润湿剂202515硅烷偶联剂10155实施例1一种用于岩板的双组份背涂材料，其由粉体混合物、液体混合物制成，粉体混合物、液体混合物的重量配比为10:3，且粉体混合物的原料配比见表1，液体混合物的原料配比见表2。
30.其中，石英砂选自灵寿县拓欣；普通硅酸盐水泥为po42.5r普通硅酸盐水泥，且选自中山润丰；水泥基渗透结晶母料选自盐城雨辰；羟乙基纤维素为250，且选自美国亚什兰；可分散乳胶粉为5044n醋酸乙烯酯-乙烯共聚胶粉，且选自武汉润兴源；硅藻土选自灵寿县宁博；竹炭粉选自临漳县天达；氧化铝选自河北艾米内特。
31.水性高分子乳液为水性硅丙乳液，且选自广州阿尔斯；渗透剂为wet kl 245基材渗透剂，且选自德国迪高；润湿剂为hy-6170润湿分散剂，且选自北京麦尔；硅烷偶联剂为乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷。
32.一种用于岩板的双组份背涂材料的制备方法，包括如下步骤：粉体混合物制备：在石英砂中加入普通硅酸盐水泥、水泥基渗透结晶母料、羟乙基纤维素、可分散乳胶粉、硅藻土、竹炭粉、氧化铝，搅拌处理60min，得到粉体混合物，备用。
33.液体混合物制备：在水性高分子乳液中加入2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、柠檬酸钠、渗透剂、润湿剂、硅烷偶联剂，搅拌处理60min，得到液体混合物，备用。
34.混料：取10kg粉体混合物、3kg液体混合物，且将液体混合物分三份，分别为添加剂a、添加剂b、添加剂c，添加剂a、添加剂b、添加剂c的重量配比为20:50:30。
35.在粉体混合物中加入添加剂a，搅拌处理30min，然后加入添加剂b，继续搅拌处理30min，之后加入添加剂c，再继续搅拌处理30min，得到双组份背涂材料。
36.实施例2-3一种用于岩板的双组份背涂材料，其和实施例1的区别之处在于，粉体混合物、液体混合物的原料配比不同，且粉体混合物的原料配比见表1，液体混合物的原料配比见表2。
37.实施例4一种用于岩板的双组份背涂材料，其和实施例1的区别之处在于，粉体混合物、液体混合物的重量配比为不同，且粉体混合物、液体混合物的重量配比为10:2。
38.实施例5一种用于岩板的双组份背涂材料，其和实施例1的区别之处在于，粉体混合物、液体混合物的重量配比为不同，且粉体混合物、液体混合物的重量配比为10:4。
39.实施例6一种用于岩板的双组份背涂材料，其和实施例1的区别之处在于，水性高分子乳液，且水性高分子乳液为水性苯丙乳液，且选自广州阿尔斯。
40.实施例7一种用于岩板的双组份背涂材料，其和实施例1的区别之处在于，硅藻土在使用前进行预处理。
41.硅藻土在使用前采用以下方法进行预处理：s1、在10kg二甲苯中加入3kg异丁烯酸甲代烯丙基酯、3kg苯乙烯、7kg顺丁烯二酸酐，搅拌处理40min，得到预混料a，备用。
42.s2、在10kg二甲苯中加入7kg引发剂，搅拌处理40min，得到预混料b，备用。
43.其中，引发剂为过氧化苯甲酰。
44.s3、在氮气保护下，将25kg二甲苯升温至120℃，加入10kg硅藻土，搅拌处理60min。加入4.5kg预混料a、1.5kg预混料b、2.5kg石墨烯，搅拌处理4h，降温至25℃，过滤，采用5kg甲醇洗3次，采用5kg水洗5次，冷冻干燥，得到，得到改性硅藻土。
45.其中，硅藻土选自灵寿县宁博；石墨烯选自郑州万创。
46.实施例8一种用于岩板的双组份背涂材料，其和实施例7的区别之处在于，硅藻土的预处理中未添加异丁烯酸甲代烯丙基酯、苯乙烯、顺丁烯二酸酐。
47.实施例9一种用于岩板的双组份背涂材料，其和实施例7的区别之处在于，硅藻土的预处理中未添加石墨烯。
48.对比例对比例1一种用于岩板的双组份背涂材料，其和实施例1的区别之处在于，粉体混合物的原料中未添加硅藻土。
49.对比例2一种用于岩板的双组份背涂材料，其和实施例1的区别之处在于，粉体混合物的原料中未添加水泥基渗透结晶母料。
50.对比例3一种用于岩板的双组份背涂材料，其和实施例1的区别之处在于，粉体混合物的原料中未添加可分散乳胶粉。
51.对比例4一种用于岩板的双组份背涂材料，其和实施例1的区别之处在于，粉体混合物的原料中未添加硅藻土、水泥基渗透结晶母料、可分散乳胶粉。
52.对比例5一种用于岩板的双组份背涂材料，其和实施例1的区别之处在于，粉体混合物的原料中未添加竹炭粉。
53.对比例6一种用于岩板的双组份背涂材料，其和实施例1的区别之处在于，粉体混合物的原料中未添加氧化铝。
54.对比例7一种用于岩板的双组份背涂材料，其和实施例1的区别之处在于，粉体混合物的原料中未添加硅藻土、竹炭粉、氧化铝。
55.对比例8一种用于岩板的双组份背涂材料，其和实施例1的区别之处在于，液体混合物的原料中未添加渗透剂。
56.对比例9一种用于岩板的双组份背涂材料，其和实施例1的区别之处在于，液体混合物的原料中未添加润湿剂。
57.对比例10一种用于岩板的双组份背涂材料，其和实施例1的区别之处在于，液体混合物的原料中未添加硅烷偶联剂。
58.对比例11一种用于岩板的双组份背涂材料，其和实施例1的区别之处在于，液体混合物的原料中未添加渗透剂、润湿剂、硅烷偶联剂。
59.对照例一种用于岩板的双组份背涂材料，其和实施例1的区别之处在于，双组份背涂材料原料中用等量的水替换液体组合物。
60.性能检测试验分别取实施例1-9、对比例1-11、对照例得到的双组份背涂材料作为试样，对试样进行如下性能检测，检测结果如表3所示。
61.其中，依据jc/t547-2007《陶瓷砖胶粘剂》，对试样粘接强度、浸水后的粘接强度、热老化后的粘接强度、冻融循环后的粘接强度进行检测。以热老化后的粘接强度表示耐老化性；以冻融循环后的粘接强度表示耐冻融性。
62.表3检测结果
从表3中可以看出，本技术的双组份背涂材料，具有较高的粘接强度、耐热老化性、抗冻融性，粘接强度为2.51-3.14mpa、耐热老化性为2.06-2.76mpa、抗冻融性为1.66-2.25mpa，表现出良好的粘接稳定性，尤其是实施例7得到的双组份背涂材料。而且其还具有较高的吸音系数，使其具有良好的吸音降噪效果，提高双组份背涂材料的应用范围。
63.将实施例1和对比例1-4进行比较，由此可以看出，在粉体混合物的原料中添加硅藻土、水泥基渗透结晶母料、可分散乳胶粉，且利用其之间的协同作用，有效的提高双组份背涂材料的粘接强度、耐热老化性、抗冻融性。结合对比例5-7进行比较，由此可以看出，在粉体混合物的原料中添加硅藻土、竹炭粉、氧化铝，且利用其之间的协同作用，有效的提高双组份背涂材料的粘接稳定性以及吸音降噪效果。
64.将实施例1和对比例8-11进行比较，由此可以看出，在液体混合物的原料中添加渗透剂、润湿剂、硅烷偶联剂，且利用其之间的协同作用，有效的提高双组份背涂材料的粘接稳定性。
65.将实施例1和实施例4-5进行比较，由此可以看出，粉体混合物、液体混合物的重量配比为10:2时，耐热老化性最高；粉体混合物、液体混合物的重量配比为10:4时，粘接强度、抗冻融性最高。粉体混合物、液体混合物的重量配比为10:3时，双组份背涂材料表现出良好的整体性能。再结合实施例6，水性高分子乳液为水性硅丙乳液，有效的提高双组份背涂材料的粘接稳定性。
66.将实施例1和实施例7-9进行比较，由此可以看出，对硅藻土进行预处理，且利用异丁烯酸甲代烯丙基酯、苯乙烯、顺丁烯二酸酐、石墨烯、硅藻土之间的协同作用，有效的提高双组份背涂材料的粘接强度、耐热老化性、抗冻融性，提高双组份背涂材料的应用范围。
67.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人
员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。